Megtalálható sziklák alatt és fák között, kérge és törzse közé szorítva
Madrid | 21 · 10 · 20 | 18:06
Oszd meg a cikket
Kalifornia déli sivatagi élőhelyein őshonos. EP
A páncélos bogár félelmetes rovar. A madarak, gyíkok és rágcsálók gyakran próbálják megenni, de ritkán sikerülnek. Autó elütötte a lény még mindig életben van.
Ennek a nevezett bogárnak a túlélése Phloeodes diabolicus, Két kulcsfontosságú tényezőtől függ: attól, hogy meggyőzően játszhatsz-e holtan, és egy exoskeletonról, amely a biológiai világban ismert egyik legkeményebb és összetörőbb szerkezet.
A cikk megjelent a "Nature" -ban, A Kaliforniai Egyetem, az Irvine (UCI) és más intézmények kutatói felfedik azokat az anyagi összetevőket, valamint azok nano- és mikroszkópos tervrajzait, amelyek a szervezetet annyira elpusztíthatatlanná teszik, miközben bemutatják, hogy a mérnökök miként profitálhatnak ezekből a tervekből.
"A csatahajó földi bogár, tehát nem könnyű és gyorsVagy inkább egy kis harckocsira épül "- nyilatkozta David Kisailus vezető kutató és levelező szerző, az UCI anyagtudományi és mérnöki professzora." Ez az ő alkalmazkodása: nem tud repülni, ezért csak mozdulatlanul áll és hagyja, hogy speciálisan kialakított páncélja elvégezze a dolgát, amíg a ragadozó meg nem adja magát ".
Abban sivatagi élőhely az Egyesült Államok délnyugati részén, a bogár megtalálható a sziklák alatt és a fák között, a kéreg és a törzs közé szorítva. Ez egy másik ok arra, hogy tartós külseje legyen.
A fő szerző, Jesus Rivera, A Kisailus laboratóriumában végzős hallgató 2015-ben ismerte meg először ezeket a szervezeteket, amikor meglátogatta az UC Riverside neves entomológiai múzeumát, ahol akkor és Kisailus együtt dolgoztak. Rivera összegyűjtötte a bogarakat az Inland Empire campus körüli helyszínekről, és elhozta őket Kisailus laboratóriumába kompressziós vizsgálat céljából, összehasonlítva az eredményeket más őshonos dél-kaliforniai fajok eredményeivel.
Támogatja a súlyának 39 000-szeresét
Megállapították, hogy a páncélos bogár a testtömegének körülbelül 39 000-szeresének képes ellenállni. Egy 200 kilós embernek el kellene viselnie a tömegét 3,5 millió kiló, hogy megfeleljen ennek a teljesítménynek.
Nagy felbontású mikroszkópos és spektroszkópiai értékelések elvégzésével Rivera és Kisailus felfedezte, hogy ennek a rovarnak a titka az exoskeleton, konkrétan az elytra anyagösszetétele és felépítése rejlik. A légi bogarakban az elytra az első szárny pengék, amelyek kinyílnak és záródnak, hogy megvédjék a repülési szárnyakat a baktériumoktól, a kiszáradástól és egyéb káros forrásoktól. A csatahajó elitrája szilárd védőpajzssá fejlődött.
Nem törik el, elveszíti a rétegeket
Kisailus és Rivera elemzése azt mutatta, hogy az elytra kitinrétegekből áll, a rostos anyag és egy fehérjemátrix. A Tokushi Mezőgazdasági és Műszaki Egyetemen, Atsushi Arakaki és végzős hallgatója, Satoshi Murata által vezetett csoporttal együttműködve megvizsgálták egy könnyebb repülő bogár exoskeletonának kémiai összetételét, és összehasonlították földi megfelelőjével. Az ördögi páncélos bogár külső héjában lényegesen magasabb, körülbelül 10 százalékkal több fehérje koncentráció van, ami a kutatók szerint hozzájárul az elytra erősebb szilárdságához.
A csapat megvizsgálta az elytra két részét összekötő mediális varrat geometriáját is, és megállapította, hogy az szorosan hasonlít egy puzzle egymásba illő darabjaira. Rivera egy eszközt épített egy elektronmikroszkóp belsejébe annak megfigyelésére, hogy ezek a kapcsolatok hogyan működnek kompresszió alatt, hasonlóan ahhoz, ahogyan a természetben reagálhatnak. Kísérletük eredményei azt mutatták, hogy ahelyett, hogy ezeknek a reteszeknek a "nyaka" régiójában feltörnének, az elytra pengék mikrostruktúrája delaminálás vagy réteges törés révén adódik.
"Ha eltör egy puzzle-darabot, akkor azt várja, hogy elválik a nyakánál, a legvékonyabb résznél" - mondta Kisailus. "De nem látunk ilyenfajta katasztrofális megosztottságot ezzel a bogárfajjal. Ehelyett lebontja, és a szerkezet kecsesebb kudarcát okozza.".